informe laboratorio analisis circuitos ii

8/15/2019 Informe Laboratorio Analisis Circuitos II

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UNIVERSIDAD DE TARAPACAEscuela Universitaria de Ingeniería de Eléctrica y Electrónica

LABORATORIO ANALISIS CIRCUITOS II

Nro TITULO EXPERIENCIA

4 Mediciones en circuitos de C.A Trifásico R-L-C

APELLIDO, NOMBRE ALUMNO OBSERVACIONES

-PTRRZ

FECHA REALIZACION :

FECHA ENTREGA :

PROFESOR:

Sr. Armando Geraldo C

NOTA: Esta tarea estapresentado para recapitularmaterias del ramo de circuitoseléctricos.


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Objetivos · El objetivo del presente informe es dar a conocer losvalores medidos en la cuarta sesión de laboratorio en el cual seutilizó un sistema trifásico. · Analizar los datos y obtener una interpretación de ellos.

· Conocer la implicancia del suministro de potencia activay reactiva.


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Índice

1.-Informe de laboratorio. 2.-Instrumentos utilizados en el laboratorio. 2.1.- Voltímetro. 2.2.-Amperímetro. 2.3.- Wattmetro. 2.4.-Carga. 2.5.-Cofímetro. 3.-Análisis de la configuración estrella. 3.1.-Voltaje. 3.2. Voltaje de Fase. 3.3.-Voltaje de Fase con respecto al neutro. 3.4-Corriente de línea. 3.5.-Potencia C.A Estrella.

3.6 Factor de potencia. 3.7 Potencia total 3.8.-Análisis de la configuración Delta. 2.1.-Voltaje Fase. 3.9.-Voltaje de Fase con respecto al neutro. 4.-Corriente de línea. 4.1.-Potencia C.A Delta. 4.2.-Diagrama Fasorial en circuito con parámetro. 5.-Conclusión.


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1. Informe de Laboratorio.

La corriente alterna (como su nombre lo indica) tiene una corriente quecircula durante un tiempo en un sentido y después en sentido opuesto,volviéndose a repetir el mismo proceso constantemente. Este sistema se usaen todo ámbito eléctrico. Es por ello que el estudio y comprensión de sistemas trifásico, es degran importancia.

Fig1.-Dibujo esquemático del circuito diseñado.

El circuito realizado en el laboratorio fue diseñado a partir del esquema en lafigura 1. Se implementó los instrumentos para medir los diferentes parámetros en configuraciones estrella y delta. Al contrario que el laboratorio anterior, se trabajó con cargas inductivas,capacitivas, y combinaciones R-LC.

Las líneas R, S y T, se conectan a una variac con cargatrifásica, procediendo de este modo a anotar los valores mostrados porcada instrumento.


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2.-Instrumentos utilizados en el laboratorio. 2.1.- Voltímetro Analgo y digital. El voltímetro es el instrumento encargado de medir voltaje en elcircuito. Para este laboratorio en partícular se utiliza un voltímetro en C.A yvoltímetro en C.D. En la figura2 y3 se muestran algunos instrumentos usados

Fig.3.-Wattmetro Digital yAnálogo. Fig2.-Volt-Ampere.

2.2.-Amperímetro.

El amperímetro permite medir la corriente existente en el sistema. Para ellousamos amperímetros de corriente alterna. 2.3.- Wattmetro. El wattmetro es el instrumento que mide la potencia promedio o reactiva. Parasu uso se debe conectar la bobina de corriente a la corriente de línea y la bobina de tensión entre tensión de línea o neutro.

Fig3.-Carga resistiva. Fig4.-Cofímetro

2.4.-Carga. Existen diferentes tipos de cargas, específicamente para este laboratorio fue detipo resistiva. 2.5.-Cofímetro. El cofímetro nos muestra el factor de potencia. Por medio de este instrumento podemos determinar la potencia del circuito.


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Tabla Nº1Mediciones del

laboratorio .

CONFIGURACION L Estrella

C Delta

R-L Estrella

R-L-C Estrella

Carga 2.3 H 4.5 uF 360Ω -2.3H Tensión de

entrada 110V 110 V 110V 110V

Tensión entre fasey el neutro

- v -

Tensión V (Volts)

Voltaje defase Vrn

0.16 0.34 0.14

Voltaje de fase Vsn 0.15 0.33 0.12 Voltaje de fase Vtn 0.16 0.34 0.14

Voltaje de líneaVrs

110 0.01 110

Voltaje de líneaVst

109 0.02 109

Voltaje de línea Vtr 101 0.01 101

Potencia por fasey total W(Watts)

P1 100 300 200 P2 100 350 200 P3 100 300 150

PT 300 950 550 Factor de potencia

del sistema

Fp1 -2.1 0.170 0.081 Fp2 -2.7 1.29 0.061


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Fp3 -2.2 0.179 0.104

Corriente

De línea 1 0.25 0.3 0.3 De línea 2 0.25 0.3 0.29 De línea 3 0.24 0.1 0.09

De retorno alneutro

-0.6 - -0.9

De carga 1 0.25 0.01 0.3 De carga 2 0.25 0.29 De carga 3 0.24 0.09

3.-Análisis de la configuración estrella. 3.1.-Voltaje. 3.2. Voltaje de Fase. 3.3.-Voltaje de Fase con respecto al neutro Considerando la configuración en estrella tenemos los siguientes voltajes defases con respecto al neutro: Vrn, Vsn y Vtn. Puesto que estamos en unsistema con cargas balanceadas y suponiendo que los voltajes de fase están en balanceadas, podremos expresarla através de la siguiente froma:

Vrn 0°, Vsn -120 ° y Vtn 120 ° (Eq.1) 3.4-Corriente de línea.

La corriente de línea se obtiene con el Multímetro digital. Esteinstrumento permitió además calcular la potencia de total y potencia entrelínea. 3.5.-Potencia C.A Estrella. 3.6 Factor de potencia. El factor de potencia mostrada por el Cofímetro nos señala cuando el voltajeestá atrazado o adelantado con respecto a la corriente. Si se trata de una cargacapacitiva se dice que está en adelanto, o en atraso si es una cargainductiva. Los instrumentos muestran claramente las diferencias del tipode configuración. 3.7 Potencia total. Por medio del Multímetro digital, se obtuviene la potencia total y de línea decargas inductivas, Capacitivas, R-L y R-L-C.


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La potencia total, ya sea en configuración estrella o delta es la suma de potencias en cada línea. 3.8.-Análisis de la configuración Delta.

Se trabajó solamente con carga capacitiva, tabulado los datos en la tabla 1. 3.9.-Voltaje de Fase con respecto al neutro. El voltaje de fase con respecto al neutro lo podemos determinar con larelación de voltaje de fase y de línea, debido a que trabajamos con cargas balanceadas. VTR3=VF 4.-Corriente de línea. Para obtener la corriente de línea, observamos los amperímetros conectados. 4.1.-Potencia C.A Delta. El mayor potencial la obtenemos con laconfiguración en delta, corroborando el marco teórico. 4.2.-Diagrama Fasorial en circuito con distintos parámetros. 3.4.1-Impedancia Capacitiva.

La impedancia capacitiva se obtiene por la expresión:

Zc=1/JωC (Eq.3)

Zc=1/(J314.15*4.5*10-6 )

Zc=314.15*2.3 -90 °

Zc=707.37

-90

3.4.1-Impedancia Inductiva.

Para estudiar el comportamiento de las cargas, recurrimos a análisis en Pspice,solamente se muestra el análisis monofásico para poder visualizar losdiferente tipos de comportamiento en las cargas respectivas.

La impedancia inductiva en un sistema de corriente alterna está constituida

por ω=2πf (Eq.1)

ω=2πf , con f=50Hz tenemos: ω=314.15

Determinado omega podemos calcular la impedancia:


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ZL=JωL (Eq.2)

ZL=314.15*2.3 90 °

ZL=722.545 90 °

Debido a que el voltaje está constituido por una carga equilibrada laimpedancia en las demás cargas son las mismas. Al tener una carga capacitivael voltaje adelanta a la corriente.

Grafico de Corriente y voltaje en carga C.

3.4.2.-Impedancia R-L

Puesto que una impedancia R-L está constituida por una parte resistiva y otrainductiva, el valor será la suma de ellas.

ZR-L=ZR+ZL Eq.3

ZR-L=360 0°+722.545 90 °

ZR-L=360+j722.545 ZR-L=360+j722.545

ZR-L=807 63.52 °


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Grafico Amper y voltaje en cara R-L.

3.4.4.-Impedancia R-L-C.

ZR-L-c=ZR+ZL+ZC Eq.4

ZR-L-c=360 0°+722.545 90 ° +707.37 -90 °

ZR-L-c=360+j15.175

ZR-L-c=360.320 2.41 °

Voltaje y corriente en una carga R-L-C


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5.-Conclusión.

En una corriente alterna la potencia está definida por potencia activa y potencia reactiva. La potencia activa es la potencia útil, mientras quela reactiva es considerada como pérdida dentro del sistema.

Para saber el desfase de ángulo de voltaje y corriente usamos el Cofímetro,que dependiendo del ángulo es posible determinar el tipo de carga.

Para un circuito cerrado con una carga resistiva conectada al sistema,lasinusoide de la corriente y la del voltaje aplicado coincidirán en fase y enfrecuencia.

Si la carga conectada en el circuito de corriente alterna es inductiva, lasinusoide de la corriente se atrasa o desfasa en relación con la tensión ovoltaje.

Informe de Laboratorio

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